민감도 향상을 위해 블록형 섬광체를 사용한 검출기를 개발하였다. 픽셀형 섬광체는 섬광체에서 발생된 빛을 최대한 광센서로 이동시키기 위해 픽셀 사이에 반사체가 위치하며, 반사체 부분으로 민감도 손실이 발생한다. 민감도를 향상시키고 픽셀형 섬광체의 특징을 가지게 하기 위해 블록형 섬광체를 레이저 각인을 통해 픽셀 형태의 섬광체로 가공하였다. 본 섬광체를 위치민감형 광전증배관과 결합하여 평면 영상을 획득 하였고, 각 픽셀별 에너지 스펙트럼과, 에너지 분해능을 측정하였으며, GATE 시뮬레이션을 통해 블록형 섬광체와 픽셀 섬광체의 민감도 분석을 수행하였다. 측정된 전체 에너지 분해능은 20.7%를 보였으며, 민감도는 픽셀 섬광체에 비해 18.5% 높은 결과를 나타내었다. 본 검출기를 감마카메라 및 양전자방출단층촬영 기기 등의 영상화 기기에 활용할 경우 높은 민감도 향상을 통해 촬영시간의 단축 및 적은 방사선원 사용으로 환자의 피폭선량 감소를 이룰 수 있을 것이다.

4차 산업혁명의 기술 중 3D 프린팅 기술의 소재에 따른 선량평가를 통해 볼루스 적용 가능성을 평가하 였다. 선량의 평가는 몬테카를로 방식의 MCNPX프로그램을 이용하였으며, 3D 프린트 물성은 ABS, PC, PL A 세 가지로 하였다. 그리하여 볼루스 10 mm와 동일한 효과를 보이는 두께를 산정한 결과 6 MeV 전자선의 경우 ABS 10 mm, PC 9 mm, PLA 9 mm로 나타났다. 6 MV X-선의 경우 ABS 11 mm, PC 10 mm, PLA 9 mm로 나타났다. 본 실험을 통해 3D 프린터 소재로 제작하는 조직등가물질이 볼루스를 대체할 수 있음을 확인할 수 있었다.

DXA 검사는 작은 골량의 변화로 발생하는 생물학적 변화를 가장 잘 반영할 수 있어 임상에서 우수한 성능을 발휘하는 골밀도 검사 장치이다. 검사의 정확도와 정밀도의 유지를 위하여 정도관리가 필수적으로 수행되어야 하지만 팬텀의 제작이 어렵고 상대적으로 고가의 가격이기 때문에 병원마다 보유하지 않고 있는 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 3D 프린터 및 시중에서 손쉽게 구할 수 있는 필라멘트의 내부채움 정도의 변화를 이용하여 교차보정 팬텀을 개발하고 상용화된 팬텀과의 비교 평가를 통해 유용성을 평가하였다. 팬텀의 개발을 위해 ABS, TPU, PLA, 30% Cu-PLA, 30% Al-PLA의 HU을 평가하였으며 각각 내부 채움 10 0%에서 -149.74±2.36, -55.62±7.14, -7.68±3.82, 87.53±1.07, 1795.20±16.15의 HU를 나타내었다. 선형회귀분석이 적용된 3D 프린팅 팬텀의 L1, L2, L3 골밀도는 0.620±0.010 g/cm2, 1.092 ±0.025 g/cm2, 1.554±0.026 g/cm2으로, 기존 팬텀과 통계적으로 높은 관련성을 보였다. 이를 활용한다면, DXA 장치의 적절한 정도관리가 가능할 것이며, FDM 3D 프린팅을 이용한 다양한 의료용 팬텀 제작에 기초 자료로 활용될 것으로 사료된다.

이 연구의 목적은 3D 프린팅 기술로 만든 맞춤형 소지, 본인의 실제 소지 및 보조기 업체 석고 양성 소 지를 이용하여 세 종류의 소지의 형상 차이를 CT와 3D 스캐너로 횡단면 넓이와 부피를 분산 분석하였다. PASC Progrm으로 실제 거리를 측정하는 (Caliper Toll) 기능을 이용하여 15.69 mm지점(Distal Interphalangel Joints(DIP))의 넓이를 각각 30회씩 측정하였고, 부피(Volume)에서 Meshmixer Program의 Configure Units을 이용하였다. 세 종류의 소지 횡단면 넓이에서는 유의한 차이를 볼 수가 없었고, 부피(Volume)에서 0.2 mm의 차이가 있었지만, 유의 수준보다 크게 나타났다. 따라서 본 연구의 결과는 의료분야에서 3D 프린팅 기술을 활용한 맞춤형 보조기 제작에 활성화될 것으로 보여준다.

This study is a basic research for the development of composite materials for 3D printing and evaluated the rheological properties according to the blending design of the constituent materials. As a result, as the W/B ratio becomes smaller, the plastic viscosity value and the yield value tend to increase. Next, the plasticity and flow characteristics were differently derived depending on the binders used, and all the binders were considered to have more influence on the yield value than the plastic viscosity value.

The current fire-damage inspection and safety diagnosis has not developed from the labour and time-consuming method. Data collected through traditional safety inspection and survey methods are less quantitative and causes irregularity to the database; thus data becomes impractical for long-term maintenance and analysis. Data by 3D Scanning are more precise and quantitative in calculating the damages by a fire, the amount to repair and reinforce; furthermore, in evaluating the safety of the structure.

Ground penetrating radar (GPR) is a typical sensor system for underground objects detection area. The multichannel GPR devices can give more detail and informative three-dimensional (3D) data for classification underground objects. Spatial information of underground objects can be well characterized in the three-dimensional GPR block data which consists of several B-scan and C-scan data. In this article underground object classification method is proposed by using 3D GRP data. Deep learning technique is recently being adopted into this field due to its powerful image classification capacity. The 3D GRP block data is then used to train deep three-dimensional convolution neural network (3D CNN). The proposed method successfully classifies cavity, pipe, manhole and subsoils having small false positive errors. The suggested method is experimentally validated by area data collected on urban roads in Seoul, South Korea.

Bridge maintenance should be performed on the basis of the shape and specifications data of the bridge in operation, but the paper and computerized drawings of 2D and 3D models are used in the field. Therefore, it is very difficult if not impossible to modify the specifications that change with the inspection cycle. Recently, advanced optical technology have enabled the acquisition of 3D digital data (LiDAR) scanned actual structure, overcoming the limitations that may arise from the maintenance of existing drawing bases. This paper will introduce bridge that utilizes digital pseudo-reality(DPR)based bridge maintenance system using 3D digital data obtained by scanning a bridge currently in operation.

본 연구는 타일링에 있어 시공성이 우수한 사각형 구조를 가지면서도 단일유닛의 연속패턴이 갖는 시각적 단순성에서 벗어 날 수 있는, 다시 말해 구조는 사각형이지만 시각적으로는 다각형패턴처럼 인식될 수 있는 장식용 입체타일 개발을 목적으로 했다. 연구는 도형의 분할문제와 관련된 이론연구를 토대로 연속패턴 속에서 다양한 형태를 인식할 수 있는 표면 형상 화 계획을 마련하고, 이어 3D프린터를 이용해 총 122가지의 입체타일 모형을 개발한 다음 그 중 27가지의 대표적인 모형을 선정해 시각적 효과를 검증했다. 결과적으로 개발된 입체타일은 대부분 다각형패턴으로 느껴지는 것으로 나타났다. 특히 다각형패턴의 인상이 강한 사례를 요약하면, 분할된 셀의 조합에 의해 자연스럽게 본래의 다각형이 인식되는 경우와 대칭조작을 비롯해 이형(異形)의 셀을 가진 유닛의 전개, 그리고 셀의 입체화 단계를 세분화시킨 유닛의 전개 등으로써 이러한 방식들이 추상적인 패턴 속에서 특정한 형태를 표상해 사람들이 다각형패턴으로 인식할 수 있도록 돕는 것으로 추찰된다. 또한, 입체타일 개발을 통해 확인된 디자인수법은 매우 단순하지만, 이를 활용하면 다양한 입체적 패턴의 표현이 가능하다는 것이 장점이라 할 수 있다. 때문에 도형의 분할과 입체화와 관련된 디자인적 제안은 다양한 사람들에게 탐구의 기회를 제공하고 새로운 결과를 만들어 낼 수 있는 토대가 될 것으로 기대된다.

3D 프린팅 기술은 4차산업 혁명 중 제조업의 혁신적인 기술로서 전망되고 있으며, 현재 바이오 ∙ 의료 분야를 포함한 다양한 분야에서 활용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 3D 프린팅 기술을 이용한 제작 원료에 대한 방사선 차폐능을 평가하고자 몬테카를로 전산모사를 통해 프린팅 원료에 대한 검증을 수행하였다. 현재 범용으로 사용되는 FDM 방식의 3D 프린터에서 이용 가능한 원료들을 대상으로 하였으며, ICRU phan tom과 차폐체를 모의 모사한 후 방사선의 종류 및 에너지에 따른 입자 플루언스 평가를 통해 차폐 효과에 대해 분석하였다. 그 결과, 광자선의 경우 에너지 증가에 따라 차폐 효과는 점차 감소되는 경향을 보였고, 원료별 차폐 효과는 TPU, PLA, PVA, Nylon, ABS 순서로 점차적으로 낮아지는 결과를 나타냈다. 중성자선의 경우, 5~10 mm의 낮은 두께에서 반대로 선속이 증가되는 현상을 보였으나, 일정 두께 이상에서는 유효한 차폐 효과를 나타내었으며, 프린팅 원료별 차폐 효과는 Nylon, PVA, ABS, PLA, TPU 순서로 점차 낮아지는 결과를 보였다.

3-dimensional(D) 프린터는 컴퓨터로 모델링 한 데이터를 바탕으로 3차원의 입체 물체를 출력할 수 있는 장비이다. 이러한 특징을 방사선과학 분야와 융합하여, CT 데이터를 이용한 뼈 모형 X선 팬텀제작 등에 활용되고 있다. 본 연구는 기존의 Pelvis팬텀을 CT 스캔하고 얻어진 데이터로 Fused Filament Fabrication(FFF) 3D 프린터의 소재인 PLA, Wood, XT-CF20, Glow fill, Steel 필라멘트를 이용하여, 뼈 모형 팬텀을 제작하였다. 기존의 Pelvis 팬텀과 3D 프린터로 제작된 5가지 재질의 팬텀을 동일한 조건으로 CT 스캔 하고 얻어진 영상에서 Hounsfield Unit(HU)을 측정하였으며, 진단용X선 발생장치를 이용하여 SI, SNR을 측정하여 각 팬텀을 비교 분석하였다. 그 결과 사지 X선 검사 조건 내에서 X선 팬텀은 glow fill 필라멘트가 가장 적합하다는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 기반으로 필라멘트의 특성들을 알 수 있었으며, X선 팬텀 제작에 대한 실용성을 확인하였다.

MDCT의 3D 유용성을 입증하기 위해 쇄골하 혈전증을 수반한 73세 남자 환자를 대상으로 MIP, 볼륨렌더링, MPR의 3D 영상을 획득하여 쇄골하동맥의 혈전증을 명확하게 탐지하고 위치를 확인하여 임상에서 기초자료를 제공하여 환자의 진단 및 치료에 적용하고자한다. 스캔 데이터를 3차원 CT영상인 MIP, 볼륨렌더링, curve multiplanar reformation (MPR), virtual endoscopy 영상을 획득하였다. CT검사 환자의 데이터를 3D 프로그램으로 전송한 영상에서 3D 프로그램에서 측정한 상행대동맥은 364.28 HU, 좌총경동맥 413.77HU, 좌쇄골하동맥 15.72 HU로 낮게 산출되었다. MIP coronal 영상으로 좌측의 쇄골하동맥의 혈전으로 폐쇄를 정확하게 보여주고 있다. 볼륨렌더링 3차원 영상으로 투과도 100%, 87-1265 HU를 적용하여 쇄골하동맥과 뼈를 동시에 묘출하고 있으며, 좌측 쇄골하동맥의 폐쇄 영상을 선명하게 보여주었으며 coronal curved MPR 및 sagittal curved MPR 영상으로 혈전의 의한 쇄골하동맥의 폐쇄를 3D 영상 처리 기능을 이용하여 정확하게 묘출하고 있다. 혈전에 의한 쇄골하동맥 폐쇄 증상 환자를 MDCT로 스캔하여 3D 영상 기법을 응용하여 쇄골하동맥의 폐쇄를 확인할 수 있어 임상에서 3D 기법을 응용하여 적절하게 진단에 적용할 수 있다.

최근 제4차 산업혁명이 지향하는 대학교육의 새로운 국면은 실무능력을 중요시하는 것이다. 대학은 불가피하게 지식정보화 직업능력과 자질요건을 갖추기 위한 직업인의 소양교육을 실행하고 평가받을 수 밖에 없다. 이런 측면에서 대학이 학문을 지향하는 교육이거나 아니면 현실지향적 교육을 지향하거나 교육적 합의는 중요하지 않다. 대학교육은 취업능력 향상을 위한 일자리 창출에 관심을 갖고 현실사회의 실무능력 교육문제 해결에 책임이 것이 사실이다1). 이런 측면에서 최근들어 현장 실무능력 부족, 문제해결능력 부족, 창의성 부족을 해결하는 대학의 교육방식에 중요해졌다. 본 연구는 디자인교육의 실무능력 향상, 산업 변화에 부응하는 현장중심 교육 방식의 하나인 캡스톤디자인 교수과정에 관심을 갖고 진행하게 되었다. 현재 대부분의 대학에서 공학, 인문, 사회, 예체능분야까지 확대하여 캡스톤디자인 강좌가 시행되고 있다. 그러나 캡스톤디자인 교육이 해외를 중심으로 시작되면서 캡스톤디자인 교육의 핵심개념과 역량 교육을 대학교육에 바로 적용하는데 한계가 있어 왔다. 해외사례를 보면 전학년, 다학제간으로 팀을 구성하여 산업체의 실제문제를 해결하고자 산업체의 자본과 인력을 지원받아 실습·설계·Prototype 역량을 배양하는 프로세스를 통해 공학적 핵심 역량을 키우는데 주안점을 두고 있다. 본 연구에서는 이러한 한계점을 해결하고자 3D프린팅 과정을 적용하여 저학년 교과목에서 습득한 전문지식을 바탕으로 산업체가 필요로 하는 과제를 학생들이 팀을 구성하여 해결하도록 하였다. 또한 실무능력을 위한 창의성과 리더십을 경험하는 프로세스를 거쳐 제품디자인에 적합한 캡스톤디자인 수업모형을 적용하여 교육의 효율성을 검토하고자 하였다. 캡스톤 디자인 교과목 목적을 달성하기 위해 목표설정, 수업모형 구성, 수업모형 적용, 검증 및 평가, 최종수업모형 개발절차로 진행하였다. 이를 통해 디자인계열 캡스톤디자인을 교육하는 기초자료로 활용할 것이다.

In the midst of disaster, such as an earthquake or a nuclear radiation exposure area, there are huge risks to send human crews. Many robotic researchers have studied to send UGVs in order to replace human crews at dangerous environments. So far, two-dimensional camera information has been widely used for teleoperation of UGVs. Recently, three-dimensional information based teleoperations are attempted to compensate the limitations of camera information based teleoperation. In this paper, the 3D map information of indoor and outdoor environments reconstructed in real-time is utilized in the UGV teleoperation. Further, we apply the LTE communication technology to endure the stability of the teleoperation even under the deteriorate environment. The proposed teleoperation system is performed at explosive disposal missions and their feasibilities could be verified through completion of that missions using the UGV with the Explosive Ordnance Disposal (EOD) team of Busan Port Security Corporation.

전산화 단층촬영 장치의 정 도관리 항목 중 하나인 환자 피폭선량 피폭 시험은 의료법 제38조 특수의료 장비 설치 및 운영에 따라 1년마다 측정을 시행하고 기록을 보관해야 한다. 선량 측정을 위해 사용되고 있는 CT-Dose 팬텀은 정확한 선량 측정이 가능하지만 가격이 비싸다는 단점이 있다. 따라서 본 연구를 통해 기존의 CT-Dose 팬텀을 3D프린터로 유사하게 제작하여 기존의 팬텀과 비교 분석하고 유용성을 알아보았다. 기존의 CT-Dose팬텀과 동일한 팬텀을 제작하기위해 PLA 필라멘트를 이용하여 FFF 방식의 3D프린터를 이용하였으며, CTDIw 값을 산출하기 위해 팬텀의 주변부와 중앙부에 이온챔버를 삽입하여 각 10번씩 측정 하였다. 측정결과 주변부는 CT-Dose팬텀 30.44 ± 0.31 mGy, 중앙부는 29.55 ± 0.34 mGy CTDIw값은 30.14 ± 0.30 mGy로 측정되었고, 3D프린터를 이용하여 제작된 팬텀은 주변부 30.59 ± 0.18 mGy, 중앙부 29.01 ± 0.04 mGy, CTDIw값은 30.06 ± 0.13 mGy로 측정되었다. SPSS 통계 프로그램의 Mann- Whiteney U-test를 사용하여 분석한 결과 중앙부의 결과 값은 통계적으로 유의한 차이가 있었지만 주변부와 CTDIw의 결과 값은 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 결론적으로, 3D프린터를 이용하여 제작된 팬텀으로 기존의 CT-Dose 팬텀과 유사한 선량측정 성능을 보였으며, 본 연구를 통해 3D프린터를 이용한 저비용의 팬텀 제작의 가능성을 확인할 수 있었다.

Background : The human patch test is a method used to evaluate potential skin irritation after contact with a cosmetic materials. Pectin lyase-modified red ginseng extract (GS-E3D) is a newly developed ginsenoside Rd-enriched ginseng extract. This study was designed to investigate the skin safety of GS-E3D in human patch test. Methods and Results : Thirty two female volunteers were tested with GS-E3D. GS-E3D (20 ㎕) was applied to occlusive patch test devices and was then applied onto the back of subject with normal skin for 24 hours. Cutaneous irritation responses were evaluated and graded according to criterion of International Contact Dermatitis Research Group (ICDRG) at 30 min, 24 hours, and 48 hours after removing of GS-E3D patch. The average age of subjects was 47.3 ± 9.3 years. Skin reactivity calculated from irritation score in GS-E3D treated group was 0.51 and skin irritation score of no application group was 0, respectively. Skin irritancy was no response in both GS-E3D treated group and no application group. From above data, GS-E3D was identified as a non-irritant according to ICDRG guideline that skin irritation score of ‘0.00 - 0.75’ is a non-irritant. Conclusion : These results indicate that GS-E3D can be useful as a safe cometic ingredient.